2013高考物理试题汇编选修3-5 物理选修3 1测试题
1.(2013全国新课标I)
(1)(6分)一质子束入射到能止靶核 上,产生如下核反应:
P+ →X+n
式中P代表质子,n代表中子,x代表核反应产生的新核.由反应式可知,新核X的质子数为 ,中子数为 。
答案:14 13
(2)(9分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d。现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短,当两木块都停止运动后,相距仍然为d。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ。B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g。求A的初速度的大小。
解析:设在发生碰撞的瞬间,木块A的速度大小为v;在碰撞后的瞬间,A和B的速度分别为v1和v2。在碰撞过程中,由能量和动量守恒定律,得 ① ②式中,以碰撞前木块A的速度方向为正。由①②式得 ③
设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2,由动能定理得 ④
⑤
按题意有 d= d1+d2 ⑥
设A的初速度大小为v0,由动能定理有 ⑦
联立②至⑦式,得 ⑧
2.(2013全国新课标Ⅱ)
(1)(5分)关于原子核的结合能,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选
对I个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C. 铯原子核( )的结合能小于铅原子核( )的结合能
D.比结合能越大,原子核越不稳定
E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
(2)(10分)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质最不计)。设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,
(1)整个系统丢失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
【答案】(1)A B C (2)(ⅰ)△E= mv02 (ⅱ)EP= mv02
3.(2013全国卷大纲版)放射性元素( Rn)经α衰变变成钋( Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素86(222)Rn的矿石,其原因是( )
A.目前地壳中的 Rn 主要来自于其它放射性元素的衰变
B.在地球形成初期,地壳中的元素 Rn的含量足够多
C.当衰变产物 Po 积累到一定量以后, Po的增加会减慢86(222)Rn的衰变进程
D. Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期
答案:A
4.(2013北京高考)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子只能短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应,换同样频率为v的强激光照射阴极k,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极k接电源正极,阳极A接电源负极,在kA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)
A.U= - B U= - C.U=2hv-W D. U= -
答案:B
5.(2013天津卷)下列说法正确的是
A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B. α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流
C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
答案:C
6.(2013天津卷)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则
A.甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量
B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C,甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
答案:B
7.(2013重庆卷)铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应: 则a+b可能是
A. B.
C. D.
答案:D
8.(2013上海高考)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时
A.锌板带负电
B.有正离子从锌板逸出
C.有电子从锌板逸出
D.锌板会吸附空气中的正离子
答案:C
9.(2013上海高考)在一个 原子核衰变为一个 原子核的过程中,发生β衰变的次数为
A.6次 B.10次 C.22次 D.32次
答案:A
10.(2013上海高考)某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m,功率为5.0×10-3W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10-7m,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,该激光器发出的
A.是紫外线
B.是红外线
C.光子能量约为1.3×10-18J
D.光子数约为每秒3.8×1016个
答案:BD
11.(2013上海高考)放射性元素 衰变为 ,此衰变过程的核反应方程是________;用此衰变过程中发出的射线轰击 ,可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子,此核反应过程的方程是________。
答案:
12.(2013广东高考)轴核裂变是核电站核能的重要来源,其中一种裂变反应是 ,下列说法正确的有
A.上述裂变反应中伴随着中子放出
B.铀块体积对链式反应的发生无影响
C.铀核的链式反应可人工控制
D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响
答案:AC
13.(2013江苏高考)
(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的___________也相等。
A.速度 B.动能 C.动量 D.总能量
(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+ )的能级图如题12C-1 图所示。电子处在n =3 轨道上比处在n =5 轨道上离氦核的距离 ________(选填“近”或“远”)。当大量He+处在n =4 的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有 _______ 条。
(3)如题12C-2 图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80 kg和100 kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0. 1 m/s。 A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0. 2 m/s,求此时B 的速度大小和方向。
(1)C (2)近 6
(3)根据动量守恒 (mA +mB )v0 =mA vA +mB vB,解得 vB =0. 02 m/s, 离开空间站方向
14.(2013山东理综)
(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。
① 完成“氦燃烧”的核反应方程: 。
② 是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的 ,经7.8×10-16s后所剩下的 占开始时的 。
(2)如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为 、 、 。开始时C静止,A、B一起以 的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
答案:(1) 或 ; 或12.5%
(2)解:因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A的速度为vA,C的速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得: ①
A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得
②
A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足
③
联立①②③式,代入数据得
15.(2013海南卷)
(1)(4分)原子核 Th具有天然放射性,它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中,有三种是 Th衰变过程中可以产生的,它们是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分。选对3个得4分;每选错I个扣2分,最低得分为0分)
A. Pb B. Pb C. Po D. Ra E. Ra
(2)(8分)如图,光滑水平面上有三个物块A、B和C,它们具有相同的质量,且位于同一直线上。开始时,三个物块均静止,先让A以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与C碰撞并粘在一起,求前后两次碰撞中损失的动能之比。
答案:(1)ACD ;(2)3
16.(2013福建理综卷)
(1)在卢瑟福 粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是____。(填选图下方的字母)
(2)将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 。(填选项前的字母)
A. B. C. D.
答案:(1) C (2) D
2013-10-16人教网
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